深入瞭解iSCSI的2種多路徑訪問機制

 

   

經過數年的發展後，iSCSI已成爲IP SAN的代名詞，大幅促進了存儲局域網絡(SAN)的普及應用。但相較於FC SAN，iSCSI雖然有建置價格低的優點，但也被認爲存在着許多不足，包括易受***、可用帶寬低，且缺乏高可用性的冗餘訪問機制等。

    事實上，若有適當的環境配合，iSCSI也能實現多路徑I/O(Multi-Path Input/Output，MPIO，多路徑輸入輸出)與多重連結(Multiple Connections per Session，MC/S)兩種多重路徑存取的機制，可建立負載平衡、故障失效切換等帶寬聚合應用，提供更可靠的存儲網絡環境。

SCSI的2種多路徑訪問機制

    MPIO與MC/S都是利用多條實體存取通道，在服務器(iSCSI Initiator段)與存儲設備(iSCSI Target端)之間建立邏輯通道，可透過輪替的存取動作，避免單一實體通道中斷時，連帶導致存取中斷;或是平衡多個實體通道間的傳輸負載，避免傳輸負荷集中在單一實體通道上。但2種機制間又有所不同：

多重路徑MPIO

    MPIO可允許1個iSCSI Initiator透過多個Session連入同1個iSCSI Target設備，以便利用多網卡或iSCSI HBA啓用負載平衡與故障失效切換機制，也可稱作Multiple Sessions per Initiator。

多重連接MC/S

    MC/S可允許在同一個Session中，在iSCSI Initiator與iSCSI Target間建立多個TCP/IP連接，同樣也能讓用戶利用多張網卡或iSCSI HBA啓用負載平衡與故障失效切換機制。

    簡而言之，MPIO是在更高的網絡堆棧層上運作(即在iSCSI層上的SCSI指令層)，且多條存取路徑間的負載平衡機制，是針對1個指定的獨立邏輯驅動器(LUN)運作;而MC/S則是iSCSI RFC中所定義的方法，是在iSCSI層上運作，具有更好的傳輸驗證能力(Error Recovery Levels)，另外MC/S的負載平衡是“同時”針對所有的邏輯驅動器運作，這點也與MPIO不同。

實現多路徑存取的3種方式

    iSCSI的底層是IP與以太網，理論上可直接從網卡實施，利用Port Trunking/Teaming/Link Aggregation的方式，將主機上的多張網卡捆綁在1個IP下，再連接到iSCSI存儲設備上，搭配iSCSI存儲設備傳輸埠上的對應設定，從而實現實體多路徑連接。但問題在於，不是所有網卡都能支持這種方式。

    另外，有一些存儲廠商提供的SAN路徑管理軟件，也能協助用戶建立iSCSI多路徑存取環境，如EMC PowerPath、HDS的Hitachi Dynamic Link Manager、NetApp SnapDrive、Infortrend EonPath等，但這些軟件通常都只支持特定廠牌型號的iSCSI設備。

    不過我們也可跳過網卡這一層，亦無須使用路徑管理軟件，直接利用iSCSI Initiator軟件配合iSCSI設備建立多路徑存取。要利用這種方式建立MPIO還是MC/S，都必須滿足一定條件：

    (1)iSCSI Initiator端需有多張網卡或網絡端口連接到Target端。

    (2)iSCSI Initiator軟件需支持MPIO或MC/S。

    (3)iSCSI Target設備需支持MPIO或MC/S。

    其中第1項是最基本的條件，主機若沒有2個以上的網絡端口(或2張以上網卡/iSCSI HBA)可用，自然談不上多路徑存取，不過目前多數服務器都內建了至少2組GbE網絡端口，這點通常不會成爲太大問題。

    第2項條件則視不同環境而定，目前各主要操作系統廠商提供的iSCSI Initiator軟件中，目前以Windows的支持較爲齊全，如微軟的iSCSI Initiator 2.06版以後就能支持MPIO與MC/S;Sun則有OpenSolaris MPxIO程序可支持Solaris環境的MPIO;Linux環境同樣也能支持MPIO。

    而就第3點來說，目前MPIO遠比MC/S普及，大多數iSCSI存儲設備都能支持MPIO，只要能允許同一個iqn建立的session即可。

    但能支持MC/S的產品就少了許多，在軟件式的iSCSI Target方面，目前能支持的也不多，如微軟的iSCSI Target、Sun的Solaris iSCSI Target都不支持。